PRODOTTO DI SOLUBILITA’ SOLUBILITA’ E PRODOTTO DI SOLUBILITA’ analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) CaSO4  Ca2+ + SO42- Il prodotto delle concentrazioni degli ioni provenienti dalla dissociazione del composto in soluzione è detto PRODOTTO IONICO DI UNA SOLUZIONE (Pi) Pi = [Ca2+][SO42-] Quando si raggiunge una condizione di SATURAZIONE (cioè il composto non si scioglie ma rimane un corpo di fondo) il prodotto ionico prende il nome di PRODOTTO DI SOLUBILITA’ (PS) CaSO4(s) Ca2+ + SO42- Ps = [Ca2+][SO42-] analisiQualitativa_orioli(cap7)

Il PRODOTTO di SOLUBILITA’ CaSO4(s) Ca2+ + SO42- In tali condizioni si instaura un equilibrio tra il sale precipitato (solido) e gli ioni in soluzione. CaSO4 CaSO4 Ca2+ SO42- Ca2+ SO42- Ca2+ SO42- CaSO4 Il PRODOTTO di SOLUBILITA’ ha un valore costante (per ogni valore di temperatura) analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) Si consideri il seguente equilibrio: CaSO4(s) Ca2+ + SO42- Dato che: [Ca2+][SO42-] = costante = Ps Se riduciamo la concentrazione degli ioni Ca2+ e SO42- (ad es. diluendo la soluzione) PARTE DEL PRECIPITATO SI SCIOGLIE Se aumentiamo la concentrazione degli ioni Ca2+ e SO42- (ad es. concentrando la soluzione) AUMENTA LA FORMAZIONE DEL PRECIPITATO analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) Si può prevedere la precipitazione di un sale (ad una data concentrazione? calcolare la concentrazione degli ioni presenti in soluzione calcolare il PRODOTTO IONICO (Pi) comparare il valore di Pi con quello del prodotto di solubilità (Ps) Se Pi < Ps soluzione non satura Se Pi = Ps soluzione satura Se Pi > Ps precipitazione analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) REGOLE QUALITATIVE DI SOLUBILITA’ NITRATI ED ACETATI di tutti i metalli sono SOLUBILI in acqua. L’Ag acetato è poco solubile. Tutti i Sali d’AMMONIO, POTASSIO e SODIO sono SOLUBILI in acqua. CLORURI, BROMURI e IODURI di tutti i metalli, escluso piombo, argento e mercurio(I), sono SOLUBILI in acqua. Lo ioduro di mercurio, HgI2, è INSOLUBILE in acqua, mentre PbCl2, PbBr2 e PbI2 sono solubili in acqua calda. I cloruri, bromuri e ioduri insolubili in acqua sono insolubili anche in ACIDI diluiti. i SOLFATI di tutti i metalli, escluso piombo, bario, calcio e mercurio(I), sono SOLUBILI in acqua. Il solfato di Ag è poco solubile. I solfati insolubili in acqua sono insolubili anche in ACIDI diluiti. analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) CARBONATI, FOSFATI, BORATI, CROMATI ed ARSENIATI di tutti i metalli, escluso sodio, potassio ed ammonio, sono INSOLUBILI in acqua ma solubili in ACIDI diluiti. i SOLFURI di tutti i metalli, escluso magnesio, bario, calcio, sodio, ammonio e potassio, sono INSOLUBILI in acqua. BaS, CaS e MgS sono moderatamente solubili. IDROSSIDI di sodio, potassio e ammonio sono MOLTO SOLUBILI in acqua. Gli IDROSSIDI di calcio e bario sono moderatamente solubili. Ossidi e idrossidi di tutti gli altri metalli sono insolubili. analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) Ad una soluzione 0.00015M di AgNO3 si aggiunge 1 mg di Na2CrO4. Considerando un volume finale di 225 ml, si ha la formazione di un precipitato? Ps (Ag2CrO4) = 1.1 x 10-12 Secondo le regole generali di solubilità: Na2CrO4  2Na+ + CrO42- AgNO3  Ag+ + NO3- Ag2CrO4 (s) 2Ag+ + CrO42- [Ag+] =[NO3-] = 1.5 x 10-4 M [CrO42-] Mol CrO42- = 1 x 10-3 g / 162 g mol-1 = 6.17 moli [CrO42-] = 6.17 / 0.225L = 2.74 x 10-5 M analisiQualitativa_orioli(cap7)

NESSUNA PRECIPITAZIONE Prodotto ionico Pi = [Ag+]2 [CrO42-] = (1.5 x 10-4)2 (2.74 x 10-5) = 6.2 x 10-13 Confrontare il valore di Pi con il valore di Ps DATO CHE Pi = 6.2 X 10-13 < Ps = 1.1 X 10-12 NESSUNA PRECIPITAZIONE analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) Una soluzione di AgNO3 è lentamente aggiunta ad una soluzione 0.01M di Cl- e 0.01M di I-. 1) Quale dei due ioni (Cl- o I-) sarà il primo a precipitare dalla soluzione? AgCl (s) Ag+ + Cl- Ps = 1.8 x 10-10 AgI (s) Ag+ + I- Ps = 8.5 x 10-17 Calcoliamo [Ag+] necessaria a precipitare gli ioni Cl- e gli ioni I- PRECIPITAZIONE IONI Cl- Pi = [Ag+] [Cl-] = Ps = 1.8 x 10-10 [Ag+] = Ps / [Cl-] = 1.8 x 10-10 / 0.01 = 1.8 x 10-8 M analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) PRECIPITAZIONE IONI I- Pi = [Ag+] [I-] = Ps = 8.5 x 10-17 [Ag+] = Ps / [I-] = 8.5 x 10-17 / 0.01 = 8.5 x 10-15 M AgI b) Calcoliamo [I-] rimanenti in soluzione quando [Ag+] = 1.8 x 10-8M, cioè nella condizione di precipitazione di AgCl [I-] = Ps / [Ag+] = 8.5 x 10-17 / 1.8 x 10-8 = 4.7 x 10-9 M % percentuale di [I-] rimanente in soluzione (4.7 x 10-9 / 0.01 M) x 100 = 4.7 x 10-5 M <<<< 0.1% PRECIPITAZIONE COMPLETA analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) Ag+ Cl- I- Ag+ AgI Cl- I- Ag+ AgI AgCl I- Cl- analisiQualitativa_orioli(cap7)

LA SEPARAZIONE DI IONI I- E DI IONI Cl- SI Può EFFETTUARE MEDIANTE LA PRECIPITAZIONE DI IONI I- (COME AgI) è COMPLETA PRIMA DELLA PRECIPITAZIONE DI IONI Cl- (COME AgCl) LA SEPARAZIONE DI IONI I- E DI IONI Cl- SI Può EFFETTUARE MEDIANTE PRECIPITAZIONE FRAZIONATA analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) Precipitazione frazionata Se due anioni formano Sali poco solubili con un medesimo catione, (oppure se due cationi formano Sali poco solubili con un medesimo anione) il composto MENO SOLUBILE sarà il primo a precipitare quando, alla soluzione che li contiene entrambi, venga aggiunto il reattivo precipitante. Precipitazione parziale o completa Una precipitazione è definita completa quando il 99.9% della specie ionica è precipitata e SOLO lo 0.1% (o una quota inferiore) rimane in soluzione) analisiQualitativa_orioli(cap7)

analisiQualitativa_orioli(cap7) Precipitazione frazionata Se due anioni formano Sali poco solubili con un medesimo catione, (oppure se due cationi formano Sali poco solubili con un medesimo anione) il composto MENO SOLUBILE sarà il primo a precipitare quando, alla soluzione che li contiene entrambi, venga aggiunto il reattivo precipitante. AgCl (s) Ag+ + Cl- Ps = 1.8 x 10-10 AgI (s) Ag+ + I- Ps = 8.5 x 10-17 Precipitazione parziale o completa Una precipitazione è definita completa quando il 99.9% della specie ionica è precipitata e SOLO lo 0.1% (o una quota inferiore) rimane in soluzione) % percentuale di [I-] rimanente in soluzione (4.7 x 10-9 / 0.01 M) x 100 = 4.7 x 10-5 M <<<< 0.1% analisiQualitativa_orioli(cap7) 15